基于镍锰层状双氢氧化物/硫化镍(Ni₃S₂)纳米复合材料的高性能超级电容器
层状双氢氧化物(LDH)是一种新兴的电活性材料,因其出色的离子嵌入和交换能力,在储能与能量转换领域备受关注。具有多种氧化态和氧化还原反应的过渡金属硫化物能够保持高功率密度。在这项研究中,合成了过渡金属硫化物MS(M=镍、钴、锰、铁)上的镍锰层状双氢氧化物(NiMn-LDH)。在这些产物中,镍锰层状双氢氧化物/硫化镍(NiMn-LDH/Ni₃S₂)展现出了优异的电化学效率。在三电极体系中,NiMn-LDH/Ni₃S₂电极在电流密度为1毫安每平方厘米时,可实现高达2028.38毫法每平方厘米的比电容,并且在电流密度为10毫安每平方厘米的条件下循环5000次后,仍能保持69.53%的比电容,表现出出色的循环稳定性。由活性炭和 NiMn-LDH/Ni₃S₂组成的器件在功率密度为1599.94瓦每千克时,展现出了63.06瓦时每千克的显著能量密度。NiMn-LDH/Ni₃S₂电极表现出了有效的赝电容性能,在电容性能储能器件的电极应用方面极具潜力。
图 1. M(锰、镍、钴、铁)- 硫化物的 X 射线衍射图谱。
图 2. (a–o)不同温度下过渡金属硫化物的扫描电子显微镜(SEM)图像,(a–c)硫化镍(Ni₃S₂);(d–f)硫化亚铁(FeS);(g–i)硫化锰(MnS);(j,l)四氧化三钴(Co₃S₄);(m–o)不同时间下镍锰层状双氢氧化物(NiMn-LDH)的扫描电子显微镜图像:(m)8 小时,(n)12 小时,(o)20 小时。
图 3. 不同样品的电化学性能:(a) 在电流密度为 1 毫安每平方厘米时的恒电流充放电(GCD)曲线,(d) 循环性能。
题目:基于镍锰层状双氢氧化物 / 硫化镍(Ni₃S₂)纳米复合材料的高性能超级电容器
作者:Yezeng He,Xinfeng Liu,Ke He,Hesam Kamyab,Lalitha Gnanasekaran,P.M. Anjana,Tejraj M. Aminabhavi,Yasser
Vasseghian,Akbar Hojjati-Najafabadi
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2025.236465